optimalisasi variasi tegangan dan waktu terhadap ketebalan dan

MEKANIKA 62
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
OPTIMALISASI VARIASI TEGANGAN DAN WAKTU TERHADAP
KETEBALAN DAN ADHESIVITAS LAPISAN PADA PLAT BAJA KARBON
RENDAH DENGAN PROSES ELECTROPLATING MENGGUNAKAN
PELAPIS SENG
Yerikho1, Wahyu Purwo Raharjo 2, Bambang Kusharjanta 2
1
2
Program Sarjana – Jurusan Teknik Mesin – Universitas Sebelas Maret
Staf Pengajar – Jurusan Teknik Mesin – Universitas Sebelas Maret
Keywords :
Abstract :
zinc electroplating
thickness
adhesion
voltage
coating time
This research investigates the optimization of zinc coating by varying the
voltage (2, 4, 6, and 8 V) and time (10, 20, 30, and 40 minute), to find out the
best plating based of the thickness and adhesion. The chatode is mild steel by
30 mm in length, 100 mm in width, and 2.5 mm in height. Electrolyte solution
was composed of sodium hydroxide 420 grams, zinc oxide 97.5 grams,
rochelle salt 9.75 grams, and aquades 1 litre. Measurement of coating
thicknesses was using coating thickness measuring instrument dualscope
MPOR and based on ASTM B 499. Qualitative adhesion testing of zing
coating was based on ASTM B 571-97.The best plating properties, such as the
deposit thickness and adhesion, is obtained at 6 V and 20 minutes.
PENDAHULUAN
Baja merupakan salah satu material konstruksi
yang kerap digunakan karena memiliki sifat mekanik
yang baik dalam kekuatan, kekakuan, dan
keuletan.Namun seringkali kondisi dan pengaruh
lingkungan mempengaruhi umur pakai suatu struktur
bangunan.
Baja, yang unsur utamanya besi, unggul ditinjau
dari properti mekaniknya, namun memerlukan
perlindungan khusus di lingkungan terbuka agar
tidak mengalami korosi. Mekanisme proses korosi
antara lain ditandai dengan terjadinya proses
pertukaran ion antara logam dengan lingkungannya.
Akibatnya pada logam tersebut terjadi perubahan
fisik (geometri) dan penurunan sifat mekanik.Hal
tersebut harus diantisipasi dalam pengaplikasian
logam. Salah satu cara mengatasi kendala yang
terjadi adalah melakukan pengendalian korosi
sehingga dapat memperpanjang usia pemakaian
logam, khususnya baja.
Logam seng (Zn) mempunyai sifat lebih anodik
daripada besi.Aplikasi seng pada pelapisan logam,
khususnya baja, dimanfaatkan sebagai sacrificial
anode.Sifat perlindungan sacrificial ini dapat
diartikan bahwa lapisan seng bersifat anodis terhadap
logam dasarnya.Seandainya ada pori-pori yang
terjadi pada lapisan, karena logam pelapis lebih
reaktif terhadap lingkungan dari pada logam dasar
(Fe) maka reaksi pada logam dasar tidak
berlangsung.
Pelapisan baja dengan menggunakan logam seng
dapat dilakukan dengan berbagai metoda yaitu hot
dip galvanize (celup panas), electroplating,
sherardizing
(sementasi),
dan
spraying
(penyemprotan).
Pada penelitian ini metode yang digunakan
adalah metode pencelupan dingin atau dikenal
dengan electroplating.Pelapisan ini menggunakan
arus listrik searah. Dengan cara kerja yang mirip
elektrolisa, dimana logam pelapis seng bertindak
sebagai anoda sedangkan logam dasar (spesimen)
sebagai katoda.
Dari segi biaya produksi, pelapisan seng relatif
lebih rendah dibandingkan dengan logam lain yang
dapat dipakai untuk melindungi baja atau besi dari
serangan korosi yaitu cadnium (Cd), Cupper (Cu),
dan chromium (Cr).
Dari beberapa karakteristik dan sifat pelapisan
seng
dengan
metoda
electroplating,
sifat
perlindungan sacrificial yang baik dan biaya
produksi yang relatif murah, hal tersebut mendorong
pelapisan seng banyak digunakan secara komersil.
Hal ini dapat dilihat dari laju pertumbuhan industri
kecil dan menengah yang bergerak dalam bidang
pelapisan logam diantaranya bengkel fabrikasi, jasa
alat berat, dan juga pelapisan bagian-bagian mesin
kendaraan bermotor.
Pelapisan seng dilakukan dengan maksud
memberi perlindungan terhadap bahaya korosi,
memperbaiki tampak rupa pada permukaan, dan
sebagai lapisan dasar untuk proses selanjutnya. Di
dunia industri, selain ketahanan korosi yang baik,
produk hasil pelapisan juga harus memiliki
penampilan produk yang bagus.
TINJAUAN PUSTAKA
Proses pelapisan logam dengan metoda
electropating merupakan suatu cara yang dilakukan
untuk memberikan sifat tertentu pada suatu
permukaan benda kerja. Proses pelapisan logam
tersebut dilakukan setelah benda kerja mencapai
MEKANIKA 63
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
bentuk akhir atau setelah proses pengerjaan mesin
serta penghalusan terhadap permukaan benda kerja
yang dilakukan. Dengan demikian, proses pelapisan
termasuk dalam kategori pekerjaan finishing atau
sering juga disebut tahap penyelesaian dari suatu
produksi benda kerja.
Prinsip dasar dari pelapisan logam secara
electroplating ini adalah reduksi ion-ion logam
sehingga terjadi pengendapan logam pada katoda
secara elektrolisis.Hasil elektrolisis tersebut akan
mengendap pada katoda, sedangkan endapan yang
terjadi bersifat adhesif terhadap logam dasar.
Selama proses pengendapan atau deposit
berlangsung terjadi reaksi kimia pada elektroda dan
elektrolit baik reaksi reduksi maupun oksidasi dan
diharapkan berlangsung terus menerus menuju arah
tertentu secara tetap. Untuk itu diperlukan arus listrik
searah (direct current) dan tegangan yang konstan.
Prinsip atau teori dasar dari elektroplating adalah
berpedoman atau berdasarkan Hukum Faraday yang
menyatakan:
− Jumlah zat yang terbentuk dan terbebas pada
elektroda selama elektrolisis sebanding dengan
jumlah arus listrik yang mengalir dalam larutan
elektrolit.
− Jumlah zat yang dihasilkan oleh arus listrik yang
sama selama elektrolisis adalah sebanding
dengan beratnya ekivalen masing-masing zat
tersebut.Pernyataan Faraday dapat ditulis dengan
ketentuan atau rumus seperti berikut ini:
I .t.e
B=
…………………………………(1)
F
Keterangan :
B
I
t
e
=
=
=
=
F
=
Berat zat yang terbentuk ( gr )
Jumlah arus yang mengalir (A)
Waktu ( detik )
Berat ekivalen zat yang dibebaskan (berat
atom suatu unsur dibagi valensi unsur
tersebut)
Jumlah arus yang diperlukan untuk
membebaskan sejumlah gram ekivalen suatu
zat (1F=96.500 Coulumb)
Hukum Faraday sangat erat kaitannya dengan
efisiensi arus yang terjadi pada proses electroplating.
Efisiensi arus adalah perbandingan berat endapan
yang terjadi dengan berat endapan secara teoritis dan
dinyatakan dalam persen.
Bila di atas dijelaskan bahwa tegangan dalam
electroplating diinginkan dalam kondisi konstan,
maksud dari pernyataan tersebut adalah tegangan
tidak akan berubah atau terpengaruh oleh besar
kecilnya arus yang terpakai.
(Saleh, A.A., 1995)
V
I=
…………………………………(2)
R
Keterangan :
V =
I =
R =
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Tahanan (Ohm)
Pelapisan Seng dengan MetodeElectroplating
Pada umumnya, proses pelapisan seng antara
lain untuk mendapatkan lapisan pada permukaan
logam dasar dengan maksud :
− Sebagai lapisan pelindung
− Memperbaiki tampak rupa
− Sebagai lapisan dasar untuk proses selanjutnya
Pelapisan menggunakan arus listrik searah,
dengan cara kerja seperti elektrolisa. Logam seng
bertindak sebagai anoda, sedangkan logam dasar
bertindak sebagai katoda.
Proses pelapisan pada benda kerja dapat
diterangkan dengan mengambil contoh elektroplating
seng (Zn) menggunakan elektrolit Zinc Cate. Ion
logam seng (Zn2+) dalam elektrolit yang bermuatan
positif menuju benda kerja (katoda) yang bermuatan
negatif sehingga ion logam Zn2+akan tereduksi
menjadi logam Zn dan mengendap di katoda
membentuk lapisan logam (deposit), menurut reaksi :
Zn2+(aq)+ 2e
Zn(s)
(pembentukan lapisan seng)
2H+(aq)+ 2e
H2(g)
(pembentukan gas hidrogen)
½ O2(g) + H2(g)
H2O(l)
(reduksi oksigen terlarut)
Ion seng dalam elektrolit yang telah tereduksi
dan menempel di katoda, posisiya akan diganti oleh
anoda seng yang teroksidasi dan larut dalam
elektrolit menurut reaksi:
Zn(s)
Zn2+(l)+ 2e
(oksidasi anoda seng ke dalam elektrolit)
H2(l)
4H+(aq) + O2(g) + 4e
(pembentukan gas oksigen)
H2(g)
2H+(aq)+ 2e
(oksidasi gas hidrogen)
Apabila proses elektroplating berjalan seimbang
maka konsentrasi elektrolit akan tetap, anoda makin
lama berkurang dan terjadi pengendapan (deposit)
logam yang melapisi katoda sebagai benda kerja.
Penelitian Yang Telah Dilakukan
Popoola, dkk (2011) meneliti pengaruh variabel
electroplating baja karbon rendah yang dilapisi seng.
Pada waktu proses pelapisan konstan (10 menit)
dengan tegangan 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 V,
ketebalan lapisan berturut-turut adalah 0.10, 0.08,
0.16, 0.26, 0.31, dan 0.36 µmm. Pada waktu
tegangan konstan (0.8V) dengan waktu proses
pelapisan 10, 15, 20, 25, dan 30 menit, berturut-turut
tebal lapisan seng adalah 0.10, 0.18, 0.31, 0.39, dan
0.47 mm. Hasil electroplating yang terbaik dengan
rentang tegangan 0.5-1.0V dan waktu 10-30 menit
didapat dari sampel dengan tegangan 0.8V dengan
waktu 20 menit.
MEKANIKA 64
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
Durodola, dkk (2011) meneliti resistansi korosi
dari baja karbon rendah yang dilapisi seng dengan
metode electroplating. Penelitian dilakukan dengan
variasi tegangan 0.6V, 0.8V, 1.0V, 1.5V, dan variasi
waktu 20, 30, 40, 50, 60 menit. Pada saat tegangan
konstan (1,5 V) dengan waktu proses pelapisan
adalah 20, 30, 40, 50, dan 60 menit, berturut-turut
tebal lapisan seng adalah 6.40, 7.67, 8.20, 17.10, dan
18.70 µm. Pada saat waktu proses pelapisan konstan
(40 menit) dengan tegangan 0.6, 0.8, 1.0, dan 1.5 V,
berturut-turut tebal lapisan seng adalah 3.09, 3.51,
3.80, dan 8.20 µm. Hasil terbaik untuk properti fisik
seperti warna, kecerahan, dan adhesivitas didapat
dari sampel 0.6V dengan waktu 20 menit, 0.8 V
dengan waktu 30 menit, dan 1.0V dengan waktu 40
menit.
Bamidele, dkk (2011) meneliti tentang pengaruh
variabel proses pelapisan seng pada baja karbon
rendah dengan tegangan konstan terhadap tebal
lapisan seng dan laju deposit. Pada saat tegangan
konstan (0,8 V) dan jarak anoda dan katoda 10 cm
dengan waktu proses pelapisan 10, 15, 20, 25, dan 30
menit berturut-turut tebal lapisan seng adalah 0.156,
0.234, 0.364, 0.468, dan 0.520 µm. Hasil properti
dengan effisiensi pelapisan terbaik didapat dari
sampel dengan waktu 20 menit, 20 cm jarak dari
anoda, dan pada tegangan 0.8V.
Song (2012) meneliti hubungan antara
mikrostruktur dan adhesivitas dari pelapisan seng
pada baja dengan proses hot dip galvanized.
Adhesivitas pelapisan seng pada baja dapat
ditingkatkan dengan menghindari adanya oksidasi
yang terjadi pada permukaan antara lapisan seng dan
baja.
Ndariyono (2010)
melakukan
pelapisan
tembaga, nikel, dan krom. Parameter pelapisan
meliputi variasi temperatur larutan elektrolit 25-30,
40-45, 50-55, dan 60-65oC dan variasi rapat arus
katoda 1500, 1760, 2000, dan 2720 A/m2. Pengujian
yang dilakukan adalah pengujian ketebalan dan
adhesivitas lapisan. Ndariyono menyatakan bahwa
semakin tinggi temperatur dan rapat arus
menghasilkan lapisan yang semakin mengkilap,
semakin tebal dan semakin efisien. Pada temperatur
60-65oC dan rapat arus 2720 A/m2 menghasilkan
lapisan yang paling mengkilap dan menghasilkan
ketebalan sebesar 4,33 µm. Pengujian adhesivitas
lapisan menunjukkan bahwa terjadi keretakan
lapisan pada setiap spesimen.
METODE PENELITIAN
Bahan Penelitian
1. Katoda (logam yang dilapisi)
Spesimen berupa plat strip baja karbon rendah.
2. Anoda (logam pelapis)
Penelitian ini menggunakan anoda seng (Zn).
Alat Yang Digunakan
1. Rectifier
2. Gelas ukur
3. Bak pembersih
4. Stopwatch
5. Sandpaper
6. Mandrel
7. Jangka sorong
8. Timbangan digital
9. Dualscope®MPOR
10. Gerinda listrik
11. Kamera digital
12. Alat tekuk plat
Gambar 1. Rangkaian instalasi percobaan
Persiapan Spesimen Uji
Spesimen yang digunakan dalam penelitian ini
adalah plat strip yang telah diuji komposisi
kimianya. Pengujian komposisi kimia dilakukan
untuk mengetahui jenis dari spesimen yang akan
dipergunakan. Dari hasil pengujian komposisi kimia
menunjukkan bahwa spesimen merupakan karbon
rendah. Spesimen yang akan digunakan dalam
penelitian dipotong dengan ukuran panjang 100 mm,
lebar 30 mm, tebal 2,5 mm, kemudian permukaan
spesimen dihaluskan dengan menggunakan gerinda
dan dihaluskan lagi dengan menggunakan kertas
amplas dengan ukuran kekasaran 100, 150, 300, 600,
800, 1000. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan
karat dan kotoran-kotoran yang menempel pada
permukaan spesimen.
Pembuatan Larutan Elektrolit
Cara pembuatan larutan elektrolit pelapisan seng
adalah sebagai berikut:
1. Menimbang bahan-bahan sesuai dengan berat
yang telah ditentukan.
Komposisi pembuatan larutan untuk pelapisan
seng adalah:
− Sodium Hydroxide (NaOH) sebanyak 420
gram
− Zinc Oxide (ZnO) sebanyak 97,5 gram
− Rochelle Salt (NaK(C4H4O6) sebanyak 9,75
gram
2. Menyediakan aquades sebanyak 1 liter.
3. Memasukkan 0,75 liter aquades ke dalam bak.
4. Memasukkan bahan-bahan yang telah tersedia
seperti komposisi diatas secara berurutan sebagai
berikut:
a) Memasukkan Sodium Hydroxide dan aduk
hingga larut.
MEKANIKA 65
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
b) Memasukkan Zinc Oxide secara perlahanlahan sambil diaduk hingga larut.
c) Memasukkan Rochelle Salt kemudian diaduk
hingga larut.
d) Sisa air 0,25 liter dimasukkan juga sambil
diaduk.
e) Membiarkan larutan selama ± 4 jam,
kemudian dilakukan penyaringan.
f) Setelah dilakukan penyaringan, larutan
dibiarkan lagi selama ± 4 jam.
g) Larutan yang telah mengalami penyaringan
dan pengendapan selama ± 4 jam, sudah bisa
digunakan.
Pengerjaan Awal
Setelah spesimen dihaluskan dan rata, maka
dilakukan proses degreasing, yaitu pencucian
spesimen dengan detergen agar kotoran dan lemaklemak pada saat proses permesinan hilang dan
bersih. Kemudian setelah itu dilakukan proses
rinsing atau pembilasan dengan air bersih dan
spesimen dikeringkan dengan cara dijemur di bawah
sinar matahari. Setelah spesimen kering dilanjutkan
dengan proses pengetsaan. Proses pengetsaan
dilakukan dengan mencelupkan spesimen pada
larutan asam sulfat (H2SO4) dengan kosentrasi
sebesar 10% pada suhu 90 °C selama 1-5 menit.
Tujuan dari pengetsaan adalah membersihkan benda
kerja dari lapisan oksida dan unsur pengotor yang
menempel sehingga akan menghasilkan daya adhesi
yang kuat pada benda kerja.
Proses Pelapisan Seng
Langkah-langkah dalam proses pelapisan seng
adalah sebagai berikut :
1. Mempersiapkan seluruh alat dan bahan yang
akan digunakan dalam proses pelapisan seperti
spesimen, larutan elektrolit, logam pelapis,
rectifier, stopwatch, thermometer, bak plating,
dan bak pembilas.
2. Spesimen yang akan dilapisi dibersihkan dengan
proses degreasing, rinsing, dan pengetsaan
terlebih dahulu.
3. Setelah pengetsaan selesai spesimen dibilas
dengan air bersih.
4. Pelaksanaan pelapisan seng (zinc electroplating):
a. Menimbang berat spesimen sebelum dilapisi.
b. Sebelum spesimen dimasukan ke dalam
larutan zincate, jaga larutan elektrolit
sampaitemperatur konstan 30 °C
c. Spesimen yang telah dibilas, lalu dimasukkan
ke dalam larutan seng.
d. Menghubungkan ke sumber arus listrik
(rectifier), spesimen/katoda ke kutub negatif,
sedangkan anoda/pelapis ke kutub positif
e. Setelah semuanya siap, stop kontak
dihidupkan.
f. Mengatur besar tegangan dan menghidupkan
stopwatch.
g. Pencelupan dilakukan dengan memvariasikan
waktu pelapisan dan tegangan katoda:
− Waktu pelapisan: 10, 20, 30, dan 40 menit
− Variasi tegangan : 2, 4, 6, dan 8 V
h. Setelah proses pelapisan seng selesai,
spesimen diangkat dan langsung dibilas
dengan air bersih yang ada di bak pembilasan.
i. Setelah
pembilasan
selesai,
kemudiandilakukan pengeringan.
j. Menimbang berat spesimen setelah dilapisi.
5. Pelaksanaan proses akhir:
a. Melakukan pengamatan visual
b. Melakukan pengambilan gambar
c. Melakukan pengukuran ketebalan
d. Melakukan uji ahesivitas
e. Pengolahan data hasil penelitian
Pengukuran Ketebalan Lapisan Seng
Pengukuran ini untuk mengetahui ketebalan
lapisan yang terjadi pada masing-masing spesimen,
alat yang digunakan coating thickness measuring
instrument dualscope® MPOR. Standar pengujian
yang dipakai adalah ASTM B 499 (Test Method for
Measurement of Coating Thicknesses by the
Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on
Magnetic Basis Metals).
Langkah-langkah persiapan dan pengujiannya
adalah sebagai berikut:
1. Memasang dualscope® MPOR ke base metal Fe.
2. Mengkalibrasi dualscope® MPOR.
3. Menguji spesimen dengan 3 titik.
4. Menguji dengan spesimen yang lainnya.
Pengujian Adhesivitas Lapisan Seng
Pengujian tingkat adhesivitas lapisan seng
dilakukan dengan cara pengujian tekuk (bend test)
sesuai dengan ASTM B 571-97. Langkah-langkah
persiapan dan pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Menekuk benda uji dengan benda berbentuk
silinder (mandrel), sampai kedua kaki benda uji
sejajar.
2. Diameter silinder (mandrel) harus empat kali
tebal benda uji.
3. Memeriksa daerah cacat visual benda uji yang
telah ditekuk.
4. Mengambil gambar visual yang terjadi pada
benda uji.
5. Mengulangi langkah di atas pada spesimen
lainnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
AnalisaPengaruh Tegangan dan Waktu
Grafik 1 menunjukkan bahwa ketebalan deposit
semakin naik seiring dengan kenaikan tegangan.
Tegangan mempengaruhi proses pelepasan ion seng
pada anoda dan pengendapan ion seng pada katoda.
Semakin tinggi tegangan maka pelepasan ion pada
anoda semakin cepat, serta pengendapan ion seng
pada katoda pun lebih cepat. Hal tersebut sesuai
dengan Hukum Faraday, bahwa berat deposit
berbanding lurus dengan waktu pelapisan. Sehingga
ketebalan deposit juga ikut meningkat dengan
bertambahnya waktu pelapisan.
MEKANIKA 66
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
Grafik yang terbentuk tidak naik secara linier,
hal tersebut menunjukkan pemakaian tegangan
semakin
tinggi
mengurangai
efektivitas
electroplating. Tegangan yang semakin tinggi
memacu timbulnya pengganggu yaitu gas hidrogen
(H2) atau yang juga disebut dengan Hydrogen
Embrittlement pada ASTM B 633-07. Nilai
ketebalan deposit tertinggi terjadi pada spesimen
bertegangan 8 V dengan waktu 40 menit, yaitu
sebesar 15µm. Dan ketebalan deposit terendah
terjadi pada spesimen bertegangan 2 V dengan waktu
10 menit, yaitu sebesar 1,2µm.
Fe/Zn 5
SC 1 (tipis)
5
Grafik 2. Ketebalan deposit sebagai fungsi waktu.
Grafik 1.Ketebalan deposit sebagai fungsi tegangan
Grafik2 menunjukkan bahwa ketebalan deposit
semakin naik dengan waktu pelapisan yang semakin
lama. Grafik yang terbentuk hampir membentuk
garis linier yang menunjukkan bahwa jumlah
ketebalan deposit berbanding lurus dengan waktu
pelapisan. Pengendapan ion seng pada katoda
bertambah seiring dengan waktu electroplating.
Tegangan dan waktu yang optimal terhadap
ketebalan deposit diperoleh dari spesimen
bertegangan 6 V dengan waktu 20 menit, dengan
ketebalan 7µm. Spesimen tersebut telah mencapai
standar ketebalan lapisan sesuai ASTM B 633-07,
yaitu dengan nomor klasifikasi Fe/Zn 5 dan kondisi
SC 1 (tipis). Tabel 1. menjelaskan mengenai standar
ketebalan lapisan sesuai ASTM B 633-07.
Grafik3 menunjukkan massa deposit semakin
bertambah seiring dengan kenaikan tegangan.
Kenaikan tegangan mempercepat proses pelepasan
ion seng pada anoda dan pengendapan ion seng pada
katoda. Namun penggunaan tegangan yang tinggi
pada jangka waktu proses yang lama tidak
mendukung efektivitas proses electroplating.
Pertambahan massa berkurang pada tegangan 8 V
dengan waktu pelapisan selama 40 menit. Massa
deposit tertinggi yaitu 425 mg didapat pada spesimen
8 V, 40 menit; dan massa deposit terendah yaitu 11
mg didapat pada spesimen 2 V, 10 menit.
Tabel 1. Standar Ketebalan Lapisan (ASTM
B 633-07)
Nomor
Kondisi
Klasifikasi
Ketebalan minimal
(µ m)
Fe/Zn 25
SC 4 (sangat tebal)
25
Fe/Zn 13
SC 3 (tebal)
12
Fe/Zn 8
SC 2 (sedang)
8
Grafik 3.Massa deposit sebagai fungsi tegangan.
Grafik 4 menunjukkan bahwa massa deposit
semakin naik seiring dengan lama waktu pelapisan.
MEKANIKA 67
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
Grafik yang terbentuk antara massa deposit dan lama
waktu hampir membentuk garis linier yang semakin
menanjak. Hal tersebut sesuai dengan Hukum
Faraday, bahwa massa lapisan berbanding lurus
dengan waktu pelapisan.
kurang merata. Pada spesimen yang merefleksikan
cahaya secara pudar (Gambar 2.c), lapisan seng yang
terbentuk tidak merata yaitu terbentuk penumpukan
seng pada banyak titik.
Spesimen yang merefleksikan cahaya dengan
terang (Gambar 2.b)
memiliki lapisan yang
cenderung merata dibanding spesimen yang
lain.Hasil pelapisan pada spesimen tersebut paling
merata (lapisan yang homogen) dan merefleksikan
cahaya lebih terang terdapat pada spesimen
bertegangan 4 V dengan waktu 10 menit, 6 V dengan
waktu 20 menit, dan 8 V dengan waktu 30 menit.
Hasil tersebut sesuai dengan hipotesis peneliti
sesuai penelitian Popoola dan Fayomi. Pada
penelitian mereka pada rentang tegangan 0,5-1 V dan
rentang waktu 10-30 menit, hasil terbaik terdapat
pada tegangan dan waktu pertengahan yaitu 0,8 V
dengan waktu 20 menit.
(a)
(b)
Grafik 4. Massa deposit sebagai fungsi waktu.
Analisis Adhesivitas Lapisan
Pengujian adhesivitas secara kualitatif pada
semua spesimen dilakukan sesuai standar ASTM A
571-97. Pada masing-masing spesimen, dengan
variasi tegangan dan waktu yang berbeda, tidak
terjadi retakan pada lapisan seng yang telah ditekuk.
Lapisan seng yang terbentuk pada tiap spesimen
memiliki tingkat adhesivitas yang baik.
Tabel 2. Penampakan visual refleksi cahaya dari
spesimen yang dilapisi.
Waktu
(c)
Gambar 2.Foto mikroskop optikal perbesaran 4x dari
variasi tegangan dan waktu
(a) 2 V, 10 menit;
(b) 6 V, 20 menit;
(c) 8 V, 40 menit.
KESIMPULAN
10 menit
20 menit
30 menit
40 menit
2V
menyebar
menyebar
menyebar
menyebar
4V
terang
pudar
pudar
pudar
6V
pudar
terang
pudar
pudar
8V
pudar
pudar
terang
pudar
Tegangan
Tabel 2 menjelaskan mengenai visualisasi
refleksi cahaya lapisan seng dari masing-masing
spesimen. Pada spesimen yang merefleksikan cahaya
yang menyebar (Gambar 2.a) mengindikasikan
bahwa lapisan seng yang terbentuk terlalu tipis dan
1. Nilai optimal untuk tegangan dan waktu
pelapisan terhadap lapisan seng didapat pada
teganan 6 V dengan waktu 20 menit.
2. Nilai optimal untuk tegangan dan waktu
pelapisan terhadap adhesivitas lapisan seng
didapat pada spesimen pada variasi 4 V dengan
waktu 10 menit, 6 V dengan waktu 20 menit,
dan 8 V dengan waktu 30 menit.
Kesimpulan yang dapat ditarik dari hasil tersebut
bahwa nilai optimal variasi tegangan dan waktu
terhadap ketebalan deposit dan adhesivitas didapat
pada spesimen pada tegangan 6 Volt dengan waktu
20 menit. Dimana ketebalan deposit didapat optimal,
distribusi lapisan deposit merata, dan memiliki
refleksi cahaya yang terang.
DAFTAR PUSTAKA
1.
__________., 1996, Standard Test Method for
Measurement of Coating Thicknesses by the
MEKANIKA 68
Volume 11 Nomor 2, Maret 2013
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Magnetic Method: Nonmagnetic Coatings on
Magnetic Basis Metals, American Society for
Testing and Materials, USA.
__________., 1998, Annual Book of ASTM
standart, Section 3, Vol. 03.01, ASTM, West
Conshohocken, PA 19428.
Bamidele, D.M& Olugbuyiro, J.A.O., 2011,
Effect of Some Plating Variables on Zinc
Coated Low Carbon Steel Substrates, Journal
of Minerals & Materials Characterization &
Engineering, Vol. 10, No.13, pp. 1255-1262.
Durodola, B.M., Olugbuyiro, J.A.O., Mashood,
S.A., Fayomi, O.S., & Poopola, A.P.I.,
2011,Study of Influence of Zinc Plated Mild
Steel Deterioration in Seawater Environment, .
Int. J. Electrochem. Sci. 6, 5605-5616.
Hartono, A.J., dan Kaneko, T., 1995,Mengenal
Pelapisan Logam (Elektroplating), Andi Offset,
Yogyakarta.
Ndariyono., 2011, Pengaruh Temperatur
Larutan Elektrolit, Rapat Arus Katoda
Terhadap Ketebalan Dan Adhesivitas Lapisan
Pada Proses Electroplating Tembaga-NikelKrom,Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Poopola, A.P.I., & Fayomi, O.S., 2011, Effect
of Some Process Variables on Zinc Coated Low
Carbon Steel Substrates, Science Research and
Essay Vol. 6(20), pp. 4264-4272.
Saleh, A.A., 1995, Pelapisan Logam, Balai
Besar Pengembangan Industri Logam dan
Mesin, Bandung.